Razões de qualidade para fratura do virabrequim

2022-02-18


O virabrequim, seja um virabrequim de motor de automóvel, um virabrequim de motor marítimo ou um virabrequim de bomba industrial, está sujeito à ação combinada de cargas alternadas de flexão e torção alternadas durante o processo de rotação. As seções perigosas do virabrequim, especialmente o filete de transição entre o munhão e o virabrequim. Neste ponto, o virabrequim costuma fraturar devido à alta concentração de tensão. Portanto, as condições de serviço exigem que o virabrequim tenha resistência suficiente para garantir que o virabrequim não quebre durante a operação. Atualmente, a alteração da resistência à fadiga do virabrequim por shot peening tem sido amplamente utilizada e o efeito é bastante satisfatório.

Em comparação com os defeitos do processo de laminação tradicional, ou seja, devido à limitação da tecnologia de processamento do virabrequim, os cantos arredondados de cada munhão são difíceis de combinar com os rolos, o que muitas vezes causa o fenômeno de roer e cortar os cantos arredondados, e o virabrequim após o rolamento fica muito deformado. , não de forma eficaz. O mecanismo de shot peening consiste em usar partículas de granalha com diâmetro estritamente controlado e certa resistência. Sob a ação do fluxo de ar de alta velocidade, um fluxo de granalha é formado e pulverizado continuamente na superfície metálica do virabrequim, assim como martelar com inúmeros pequenos martelos, de modo que a superfície do virabrequim seja martelada. Produz deformação plástica extremamente forte, forma camada de endurecimento por trabalho a frio. Em termos simples, como o virabrequim está sujeito a várias forças mecânicas de corte durante o processamento, a distribuição de tensões em sua superfície, especialmente no filete de transição da seção do virabrequim, é extremamente desigual e está sujeito a tensões alternadas durante o trabalho, então é fácil ocorrer corrosão sob tensão e a vida útil em fadiga do virabrequim é reduzida. O processo de shot peening visa compensar a tensão de tração a que as peças serão submetidas no ciclo de trabalho subsequente, introduzindo uma tensão de pré-compressão, melhorando assim a resistência à fadiga e a vida útil segura da peça.

Além disso, as peças forjadas do virabrequim são feitas diretamente de lingotes de aço ou forjadas de aço laminado a quente. Se os processos de forjamento e laminação não forem adequadamente controlados, muitas vezes haverá segregação de componentes nas peças brutas, grãos grossos da estrutura original e distribuição irracional das estruturas internas. e outros defeitos metalúrgicos e organizacionais, reduzindo assim a vida útil em fadiga do virabrequim, e o processo de fortalecimento pode refinar a estrutura organizacional e melhorar significativamente seu desempenho em fadiga.